秸秆还田添加腐熟剂对土壤养分及水稻产量的影响

吴志鹏，朱奎峰，钟 洁，郭粹锦

（1.安徽农业大学 经济技术学院，安徽 合肥 230036；2.肥东县农业技术综合服务中心，安徽 合肥 231600）

秸秆还田添加腐熟剂对土壤养分及水稻产量的影响

吴志鹏1，朱奎峰2，钟 洁2，郭粹锦2

（1.安徽农业大学 经济技术学院，安徽 合肥 230036；2.肥东县农业技术综合服务中心，安徽 合肥 231600）

通过田间小区试验，分析研究腐熟剂在秸秆还田模式下对改善土壤养分状况及水稻产量的影响，结果表明：秸秆还田施用腐熟剂对提高土壤肥力、改善土壤理化性状均有改善作用，对水稻株高、穗长、有效分蘖、结实率、千粒重等产量构成因素也具有促进作用，提高水稻增产效果，进而增加经济效益.

秸秆腐熟剂；秸秆还田；水稻；有机质提升

秸秆是宝贵的可再生资源，据统计，我国每年各类秸秆年产量超过7亿t[1].过去多数秸秆被农民丢弃或焚烧，这些不但浪费资源又污染环境.秸秆还田作为秸秆综合利用的有效途径之一，不但可以增加土壤养分，改善土壤理化性质，有效培肥土壤，提高耕地地力，还可以减轻焚烧秸秆对生态环境的污染、提高资源有效利用率等.目前秸秆还田还存在诸如秸秆腐解慢，水稻插秧困难及前期发育等问题.通过施用秸秆腐熟剂达到对秸秆快速腐熟效果，进而提高土壤有机质含量、提高秸秆资源综合利用效率、降低农业成产成本，提高农业综合生产能力.因此，研究腐熟剂在秸秆还田模式下对改善土壤养分状况及水稻产量的影响，为进一步推广利用提供科学依据[2-4].

1 材料和方法

1.1 试验地点及供试材料

试验在安徽省肥东县石塘镇阚东村张杨村民组（E117°37′34"，N31°54′28"）进行，前作为小麦（扬麦13），供试田块共2000m2，地貌为丘陵，交通便捷，灌排方便，农田设施配套.土壤类型为水稻土土类马肝土土种，中壤土，地力均匀，耕层厚度0-20cm，pH6.1，容重1.22g/cm3，有机质20.5g/kg，全氮1.21g/kg，有效磷10.6mg/kg，速效钾71mg/kg，土壤阳离子交换量（CEC）19.9cmol/kg，孔隙度53.96%.

1.2 供试材料

供试水稻品种为杂交水稻C两优华占，移栽密度为0.132*0.30m，供试肥料为45%红四方复合肥（N-P2O5-K2O=15-15-15），46.2%红四方尿素.供试腐熟剂为江苏植丰生物科技有限公司的“植丰灵”牌微生物腐秆剂（粉剂，2kg/袋）.

1.3 试验方法及田间管理

试验于2016年6月16日-11月3日期间进行，共设5个处理，处理1为常规施肥（无秸秆还田对照）；处理2为常规施肥+秸秆还田不加腐熟剂的自然腐熟；处理3为常规施肥+秸秆还田+腐熟剂；处理4为常规施肥减钾10%+秸秆还田+腐熟剂；处理5为常规施肥减钾15%+秸秆还田+腐熟剂.各个处理3次重复，小区面积30m2（10.0× 3.0m），随机区组排列，小区四周设置1.5m宽的保护行.为防小区间串水，小区间设置包膜隔离埂.试验前作为小麦，5月21日收割，秸秆还田方式是机械粉碎还田，常规施肥量为45%（15-15-15）复合肥40kg/667m2，于旋耕前撒施，除处理1外，处理2-5按照每667m2还田500kg秸秆增施3kg尿素来调节碳氮比，然后将处理好的小麦秸秆还田，除处理1无秸秆外，其它各处理秸秆量相同且平铺均匀还田，处理3-5撒施腐熟剂2kg/667m2.5月6日水稻播种，6月16日移栽，水稻栽植规格为0.132* 0.30m，6月28日追肥，施尿素5kg/667m2，另用除草剂进行化学除草，7月29日大田期进行病虫害防治，在田管上进行浅水活棵、返青分蘖期实行干湿交替、孕穗期灌深水、灌浆期浅水、蜡熟期排干积水，11月3日分小区进行单打单收，其他田间管理措施和当地大田一致.

1.4 测定方法与数据处理

田间试验开始前和小区试验结束后采集0-20cm耕作层土壤混合样，室内风干并完成分析测定土壤有机质、全氮、pH、速效磷、速效钾、土壤阳离子交换量、土壤容重、孔隙度等[5].水稻成熟期从各小区采集植株样本，用于考种.水稻收获期各小区单打单晒，单独称重测产，最后使用Excel2010和DPS7.05软件完成数据分析处理.

2 结果与分析

2.1 不同试验处理对土壤理化性状的影响

从表1可以看出，秸秆还田及施用腐熟剂对提高土壤肥力、改善土壤理化性状均有改善作用.与处理1相比，处理2-5土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾等各项养分指标均有增加，其中有机质增幅在0.6-1.3g/kg，全氮增幅在0.3-1.0g/kg，这说明秸秆还田有利于土壤养分元素的积累；土壤pH降幅在0.11-0.21，这说明秸秆被微生物腐解过程中产生的酸性物质降低了土壤的pH；土壤容重也略微下降，表明秸秆还田能改善土壤的物理性质，提高有效孔隙度，促进土壤良好结构的形成；土壤阳离子交换量（CEC）有所增加，这也说明秸秆还田能增强土壤保肥性和缓冲性.与处理3相比，处理4、5的土壤以上指标差异不明显，仅pH、有效磷、土壤容重略有降低.

表1 不同试验处理对土壤理化性状比较

2.2 不同试验处理对水稻生育性状和产量构成因素的影响

由表2可知，不同处理对水稻株高、穗长、有效分蘖、结实率、千粒重等产量构成因素也均有影响.与处理1相比，秸秆还田处理的株高增高、穗长增幅为0.1-1.8cm、有效分蘖增多、结实率增幅1.7-4.9%、千粒重增幅为0.1-0.9g；与处理2相比，添加腐熟剂处理3、处理4、处理5的穗长增长、有效分蘖数增多、结实率增高、千粒重也较重，以处理3水稻各项生育性状指标最优.另外，与处理1相比，秸秆还田处理的水稻产量要高出3.7kg/667m2，而添加了腐熟剂的处理3、处理4、处理5，水晚稻产量比未添加腐熟剂的处理 2增产47.4-114.9 kg/667m2.在秸秆还田添加腐熟剂的处理中，处理3增产效果最佳，分别比处理1和处理2增产了20.4%和19.7%，其次为处理4和处理5.这些都说明秸秆还田能培肥土壤、提高土壤供肥能力，肥效长，后劲足，有利于水稻各项生育性状的改善.

表2 不同试验处理对水稻生育性状和产量比较

2.3 不同试验处理对水稻产量的影响

根据表3可知，秸秆还田及配施腐熟剂对水稻有明显的增产效果.与处理1相比，各处理的水稻产量都得到了显著提高，增产3.7-118.6 kg/667m2；处理3产量最高，增产达极显著水平.秸秆还田施用腐熟剂的处理3、处理4、处理5、比秸秆还田不施腐熟剂的处理2也增产，增产47.4-114.9kg/667m2，增幅在8.12%-19.68%，增产显著.秸秆还田施用腐熟剂处理内产量虽有差异，但不显著.由此可见，秸秆还田应用腐熟剂使水稻产量都得到显著提高，增产效果明显.

2.4 不同处理对水稻经济效益的影响

表3 不同试验处理水稻产量结果统计及差异显著性

表4 不同试验处理水稻经济效益对比

从表4不难看出，试验产值、纯收益、产投比最高的均为处理3，扣除成本后各处理纯收益由高到低排列依次为处理3＞处理4＞处理5＞处理1＞处理2.配施腐熟剂秸秆还田的处理都比处理2增加了纯收益.配施腐熟剂的处理中，以处理3最高，分别比处理4、处理5增收67.5和167.9元/667m2，经济收益增加明显.

3 结论与讨论

（1）试验结果表明，相比常规施肥处理来说，秸秆还田、秸秆还田配施腐熟剂处理的土壤养分有所增加，这和秸秆还田后经微生物分解释放的养分密不可分；土壤容重略有下降、土壤CEC有所增加等这些也说明配施腐熟剂秸秆还田、秸秆还田处理比常规施肥处理也能有效地改善土壤理化性状.所以长期坚持秸秆还田并配施腐熟剂能培肥土壤，提高土壤肥力.

（2）秸秆还田配施秸秆腐熟剂可以改善水稻生育性状，提高了水稻成穗率、结实率，提高光合产物的“储存率”，也增加水稻千粒重，从而进一步提高水稻产量[6].本研究中，秸秆还田配施腐熟剂的水稻产量比常规施肥处理平均提高3.7kg/667m2增产不明显，秸秆还田配施腐熟剂处理对水稻有明显的增产效果，增产118.6kg/667m2，这说明在秸秆还田的基础上，水稻生长后期腐熟剂能加速秸秆的腐烂，促进养分的进一步释放，满足水稻生长需求；另外配施腐熟剂处理较减钾处理虽然分别增产40.0-67.5kg/667m2，但是经方差分析、多重比较，产量差异不显著，这也表明水稻需要平衡施肥才能达到最高产量，才能取得最佳产投比、最佳经济收益.

〔1〕林玉萍，聂录，闫大明．秸秆腐熟剂在水稻上的应用效果研究[J]．现代化农业，2017(02):28-30.

〔2〕杨晓东，刘燕，徐建军，等．连续秸秆还田配施腐熟剂对土壤理化性状及水稻产量的影响 [J]．安徽农业科学，2016，44(26):83-84，88.

〔3〕吴志鹏．合肥地区农作物秸秆综合利用研究[J]．安徽农学通报，2011，17(17):111-112.

〔4〕杜丑新，肖云山，丁平，等．早稻秸秆还田添加腐熟剂对晚稻产量及土壤养分的影响[J]．安徽农业科学，2016，44(29):121-122.

〔5〕鲍士旦．土壤农化分析[M]．北京:中国农业出版社，2000.

〔6〕李勇，曹红娣，邓九胜，等．小麦秸秆全量还田对土壤速效氮及水稻产量的影响[J]．生态与农村环境学报，2009，25(4):46-51.

S216.2

A

1673-260X（2017）06-0035-03

2017-04-07

国家农业部土壤有机质提升补贴项目

郭粹锦